JP3987139B2 - Inkjet recording head - Google Patents
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Description
【0001】
【発明が属する技術の分野】
本発明は、圧力発生室で加圧されたインクをノズル開口からインク滴として吐出させるインクジェット式記録ヘッドに関する。
【0002】
【従来の技術】
インクジェット式記録ヘッドは、ノズル開口に連通する圧力発生室を備え、圧力発生室の一部を圧電振動子により機械的に加圧変形させたり、また圧力発生室をジュール熱発生素子により加熱してインクを気化させる等の方法でインクを加圧して、ノズル開口からインク滴を吐出させるように構成されている。
【0003】
このようなインクジェット式記録ヘッドにおいて印刷品質の向上を図るために、例えばモノクロ印刷、及びカラー印刷の双方に対して720dpi以上の解像度を求めようとしても、1列のノズル開口列の最小ピッチが圧力発生素子の幅で制限されて、単一列でのノズル開口のピッチを小さくすることには限界があり、このため、複数のノズル開口列を各ノズル開口列相互間のピッチを一定ドットずつずらせて解像度を上げる方策が採られている。
すなわち、図16に示したように圧力発生室、加圧手段からなるインク加圧用流路ユニットA,B,Cを、複数のノズル開口列を形成された金属板から成る単一の流路構成ユニットDに固定して1つの記録ヘッドに構成するという手法が取られている。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】
このため、各ノズル開口列のノズル開口に対向する位置にインク吐出口を備えた複数種類のインク加圧用流路形成ユニットを用意する必要があり、インク加圧用流路ユニットの製造や管理に手間が掛かるという問題がある。
本発明はこのような問題に鑑みてなされたものであって、その目的とするところは少なくとも駆動信号に対応してインクを加圧するインク加圧用流路ユニットを共通化して、多様なノズル開口の配列に少ない部品点数で対応できるインクジェット式記録ヘッドを提供することである。
【0005】
【課題を解決するための手段】
このような問題を解消するために本発明のインクジェット式記録ヘッドは、インクを加圧する圧力発生室を形成するインク加圧用流路ユニットと、
一端が前記圧力発生室に連通する連通孔と、前記圧力発生室にインクを供給する共通のインク室と、前記連通孔の他端に連通するノズル開口を備えた流路ユニットと、
を備え、前記インク加圧用流路ユニットを前記流路ユニットに固定して構成されたインクジェット式記録ヘッドにおいて、
前記流路ユニットの前記ノズル開口が列状に複数同一ピッチP1で、2列形成された前記ノズル開口が列相互に同一列上に並んでいる第1のノズル群と、
前記ノズル開口が列状に複数同一ピッチP1で、2列形成されており、列相互でP1/2ずらされた第2のノズル群と、を具備し、
前記インク加圧流路ユニットは前記第1と第2のノズル群に共通な形状であり、前記インク加圧流路ユニットの前記圧力発生室が、列状に複数同一ピッチP1で、2列形成されており、さらに列相互で各列の前記圧力発生室の配列方向の一方に偏するようにP1/4ピッチずれて形成され、
前記ノズル開口が前記圧力発生室に対して配列方向にP1/8偏する位置になるように前記インク加圧用流路ユニットを前記流路ユニットに固定して構成されている。
【0006】
【作用】
インク加圧用流路ユニットを、同一ピッチの圧力発生室からなるノズル列を相互で1/4ピッチ偏移させて配置したので、ノズル開口を圧力発生室の中心に対して1/4ピッチずつ偏移させて配置させることができ、多様なノズル開口の配列に対して同一のインク加圧用流路ユニットで対応することができ、製造工程の簡素化、信頼性の向上、及び製造コストの引き下げを図ることができる。
【0007】
【発明の実施の態様】
そこで以下に本発明の詳細を図示した実施例に基づいて説明する。
図1は、本発明の記録ヘッドの一実施例を示す組み立て斜視図であり、また図2は、1つのインク加圧用流路ユニット1の圧力発生室近傍の構造を示す断面図であって、図中符号2は第1の蓋板で、厚さ10μm程度のジルコニアの薄板から構成され、その表面に、後述する圧力発生室4に対向するように駆動電極5を形成し、その上にPZT等からなる圧電振動板3が固定されている。圧力発生室4は、圧電振動板3のたわみ振動を受けて収縮、膨張してノズル開口28からインク滴を吐出し、またインク供給口20を介して共通のインク室23のインクを吸引する。
【0008】
7は、スペーサで、圧力発生室4を形成するのに適した厚さ、例えば150μmのジルコニア(ZrO2)などのセラミックス板に通孔を穿設して構成され、後述する第2の蓋体8と第1の蓋体2により両面を封止されて前述の圧力発生室4を形成している。
【0009】
8は、第2の蓋体で、やはりジルコニア等のセラミック板に後述するインク供給口20と圧力発生室4とを接続する連通孔9と、圧力発生室4のインクをノズル開口28に向けて吐出するインク吐出口10を穿設して構成され、スペーサ7の他面に固定されている。
【0010】
これら各部材2、7、8は、粘土状のセラミックス材料を所定の形状に成形し、これを積層して焼成することにより接着剤を使用することなくインク加圧用流路ユニット1に纏められている。
【0011】
21は、インク供給口形成基板で、インク加圧用流路ユニット1の固定基板を兼ねるとともに、インクタンクとの接続部材も設けることができるように、耐インク性を備えた不錆鋼等の金属やセラミックスにより構成されている。
【0012】
このインク供給口形成基板21には、凹部21aの近傍の圧力発生室4側の一端側に後述する共通のインク室23と圧力発生室4を接続するインク供給口20が設けられ、また圧力発生室4の他端側にはノズル開口28とインク加圧用流路ユニット1のインク吐出口10とを接続する連通孔24が設けられている。さらに、インク加圧用流路ユニット1が固定される領域から外れた位置には図示しないインクタンクからインクが流入するインク導入口22、22、22が穿設されている。
【0013】
25は、共通のインク室形成基板で、共通のインク室23を形成するに適した厚み、例えば150μmのステンレス鋼などの耐蝕性を備えた板材に、共通のインク室23の形状に対応する通孔と、ノズルプレート27のノズル開口28とインク吐出口10とを接続する連通孔26を穿設して構成されている。
【0014】
これら連通孔24、26は、図3(イ)、(ロ)に示したようにノズルプレート27のノズル開口28の位置と、前述のインク加圧用流路ユニット1のインク吐出口10との位置ずれΔd1、Δd2を吸収しつつ、圧力発生室4からのインクを円滑にノズル開口28に導く機能を備えていて、圧力発生室4の中心線Cに対してノズル開口28の位置を圧力発生室の配列方向に相対的にΔd3ずらせることが可能となる。
【0015】
ノズルプレート27は、目的に対応した形態、つまりモノクロ高解像度印刷に適したノズル開口列や、また複数の色インクによりカラー印刷を行うのに適したノズル開口28が列状に設けられ、1つのインク加圧用流路ユニット1に2列のノズル開口列が属するように構成されている。
【0016】
これらインク供給口形成基板21、共通のインク室形成基板25、及びノズルプレート27は、それぞれの間に熱溶着フィルムや接着剤等からなる接着層S,Sにより流路ユニット29に纏められている。
【0017】
この流路ユニット29のインク供給口形成基板21の表面に、接着剤により同一構造を採るインク加圧用流路ユニット1、1、1を複数個固定することによりカラー印刷や高解像度でのモノクロ印刷が可能な記録ヘッドが構成される。
【0018】
なお、図中符号14は、圧電振動板3の表面に形成される共通の電極を、また15は外部装置と接続するフレキシブルケーブルをそれぞれ示す。
【0019】
図4は、上述したインク加圧用流路ユニット1の一実施例を示すものであって、図中符号30、30、30は、第1の圧力発生室であり、また31、31、31は第2の圧力発生室で、それぞれ中央線を挟んで平行に配置され、各圧力発生室30、31に対して相対的に一定の位置にノズル開口に連通する第1のインク吐出口32、32、32、及び第2のインク吐出口33、33、33が設けられている。
【0020】
そして、第1のインク吐出口32、32、32、及び第2のインク吐出口33、33、33は、それぞれドラフト印刷に適したピッチP1、例えば1/90インチ(約0.0282mm)となるように配置されている。
【0021】
これに対して第1のインク吐出口32、32、32と、第2のインク吐出口33、33、33とは、直近側が各インク吐出口のピッチを補完して高い解像度で印刷するのに適し、かつ流路ユニット29の連通孔24、26の位置修正が可能な間隔P2、例えば1/360インチ(約0.0070mm)、つまりインク吐出口32、33の配列ピッチの1/4の変位を持たせて一側寄りに偏するように配置されている。
【0022】
このようにドラフト印刷に適したドットピッチの1/4のピッチP1だけ一方に偏してインク吐出口32、33を配置することにより、流路ユニット29を構成しているインク供給口形成板21、共通のインク室形成板25の連通孔24、26の位置を若干、例えば1/360インチ程度ずつ、ノズル開口の配列方向にずらせることによりノズル開口の位置を最大p1/2だけずらせることができて(図3)、多様なノズル開口28、28の配列形態に同一のインク加圧用流路ユニット1で対応することができる。
【0023】
図5乃至図11は、上述したインク加圧用流路ユニット1により構成可能なインクジェット式記録ヘッドの実施例を、ノズル開口列の配列形態と、インク加圧用流路の配列形態とで示すものである。
【0024】
図5は、前述した同一構成を採る2のインク加圧用流路ユニット1を用いて、インク吐出口32、33の配列ピッチの1/4のピッチ(P2)でモノクロ印刷を行う記録ヘッドを構成したものである。
【0025】
第1のインク加圧用流路ユニット40に属するノズル開口列41、42は、それぞれの列のノズル開口41a,41a,41a‥‥、42a、42a、42a‥‥が、及び第2のインク加圧用流路ユニット43に属するノズル開口列44、45は、それぞれの列のノズル開口44a,44a,44a‥‥、45a、45a、45a‥‥が、インク加圧用流路ユニット40、43のインク吐出口32、33の配列ピッチP1と同一のピッチで構成されている。
【0026】
そして同一インク加圧用流路40、41に属する2列のノズル開口列41、42、及び44、45の間では、一方に偏してインク吐出口32、33の配列ピッチの1/4のピッチ(P2)で形成され、さらに各インク加圧用流路ユニット40と43とに属するノズル開口列41、42と44、45とでは各インク加圧用流路ユニット40、43のインク吐出口32、33の配列ピッチP1の1/2のずれ(P1/2)を持たせて構成されている。
【0027】
このようなノズル開口の配列形態に対しても、2つのインク加圧用流路ユニット40、43をインク吐出口32、33の配列ピッチP1の1/2だけずらせて固定することにより対応することができ、インク吐出口の配列ピッチの1/4の解像度でモノクロ印刷が可能な記録ヘッドを構成することができる。
【0028】
図6は、同一構成を採る3つのインク加圧用流路ユニット50、51、52を同一系統の濃淡2色の色を3系統、つまり6色のインクによりカラー印刷を行う記録ヘッドを構成した場合を示すものである。
【0029】
各組み2列のノズル開口列53、54、55、56、57、58は、それぞれインク加圧用流路ユニット50、51、52のインク吐出口32、33と同一ピッチ(P1)で、かつキャリッジの移動方向(図中矢印Aで示す方向)の線上で重なるように配置されている。
【0030】
このようなノズル開口の配列形態に対しても、各インク加圧用流路ユニット50、51、52を、それぞれに属するノズル開口列53、54、55、56、57、58のノズル開口53a、54a、55a、56a、57a、58aの中心に対して、一方のインク吐出口32が、インク吐出口32、33の配列ピッチP1の1/4だけ各列のノズル開口の配列方向に偏して固定することにより対応することができる。
【0031】
なお、上述の実施例においては、6列のノズル開口列を用いて6色のインクを吐出する場合について説明したが、図7に示したように前述と同様の配列形態で3列のノズル開口列53、54、55だけを形成し、これらに2つのインク加圧用流路ユニット50、51を取付け、各ノズル開口列53、54、55からそれぞれ色の異なる合計3色のインクを吐出させることもできる。
【0032】
さらには、図8に示したように同一の配列形態を採る2列のノズル開口列60、61の内、一方のノズル開口列60がカラー印刷用のノズル開口列53、54、55、56、57、58に一致するように配置し、これらノズル開口列60、61に対してインク加圧用流路ユニット62を、一方のノズル開口列60のノズル開口60aがインク吐出口32の下端側で、また他方のノズル開口61aがインク吐出口33の上端側で接続するように配置することにより、ノズル開口列60、53乃至58の各ノズル開口60a、53a、54a、55a、56a、57aを同一線上に位置させて、モノクロ印刷、及び6色のインクと黒インクとによでカラー印刷を、またインク吐出口32、33の配列ピッチの1/2ピッチの高い解像度でモノクロ印刷できる記録ヘッドを構成することができる。
【0033】
図9は、同一構成を採る3つのインク加圧用流路ユニット70、71、72を、モノクロ印刷とカラー印刷とが同一の記録ヘッドで可能としたもので、黒インクを吐出するノズル開口列73、74は、各列のノズル開口73a,73a,73a‥‥、及び74a,74a,74a‥‥がそれぞれインク加圧用流路ユニット70のインク吐出口32、33の配列ピッチと同一のピッチP1で配置されているものの、列73、74間ではインク吐出口32、33の配列ピッチの1/2(P1/2)だけずらされて、高密度印字に対応できるように構成されている。
【0034】
一方、色インクを吐出するノズル開口列75、76、77を構成するノズル開口75a、76a,77aは、モノクロ印刷用ノズル開口列73、74の一方の列、この実施例ではノズル開口列73のノズル開口73aに一致し、かつインク吐出口32、33と同一のピッチP1となるように配列されている。
【0035】
このようなノズル開口の配列形態に対しては、モノクロ印刷用のノズル開口列73、74には、インク吐出口32、33が、その配列のずれの方向における端部、つまり図中下方側、及び上方側で接続させるようにインク加圧用流路ユニット70を配置、固定して対応する。
【0036】
他方、カラー印刷用のノズル開口75、76、77に対しては、モノクロ印刷用のインク加圧用流路ユニット70にはノズル開口列73、74、75、76、77の各ノズル開口の配列方向にインンク吐出口32、33の配列ピッチP1の1/4だけずらせて配置することによりノズル開口75a,及び77aをインク吐出口32の上部側で、またノズル開口列76のノズル開口76aをインク吐出口33の下方で連通させることができる。
【0037】
図10は、同一構成の3個のインク加圧用流路ユニット80、81、82を用いて、インク吐出口32、33の1/2のピッチの高い解像度でカーラ印刷を行う記録ヘッドに適用する場合を示すものであって、同一のインク加圧用流路ユニット80、81、82に属する2列のノズル開口列83と84、ノズル開口列85と86、ノズル開口列87と88は、インク吐出口32、33の配列ピッチP1の1/2だけずれており、また各ノズル開口83、85、87、及びノズル開口84、85、88は同一線上に位置するように配置されている。
【0038】
このようなノズル開口列83、84、ノズル開口列85、86、及びノズル開口列87、88に対しても、前述した図9のインク加圧用流路ユニット70と同様に、ノズル開口列83、84、ノズル開口列85、86、及びノズル開口列87、インク吐出口32、33が、その配列のずれの方向における端部、つまり図中下方側、及び上方側で接続させるようにインク加圧用流路ユニット80、81、82を固定することにより対応できる。
【0039】
図11は、上述の図10に示した実施例に、さらに同一の配列形態を持つノズル開口列90、91を形成するとともに、これらノズル開口列90、91に対しても上述の実施例と同様の形態でインク加圧用流路ユニット92を固定したものである。
【0040】
この実施例によれば、ノズル開口列90、83、85、87が同一線上に、またノズル開口列91、84、86、88が同一線上に位置し、相互がP1/2ずれているから、高い改造でのカラー印刷とモノクロ印刷が可能な記録ヘッドを構成することができる。
【0041】
なお、上述の実施例においては圧力発生手段としてたわみ振動する圧電振動子を用いたものに例を採って説明したが、圧力発生手段にはいろいろなものを使用することができる。
【0042】
すなわち、図12に示したように圧力発生室4を封止する第1の蓋材を、下面に共通電極100が形成された一枚構造の圧電振動層101により構成するとともに、その上面の圧力発生室4に対向する領域に個別電極102を形成して、圧力発生室4に対向する圧電振動層101の領域だけを選択的にたわみ変位する構造として構成することもできる。
【0043】
このような圧電振動層101は、圧電振動板の薄板を用いたり、また共通の電極100に圧電材料をスパッタリングしたり、水熱法により作り付ける等の種々の方法で形成することができる。
【0044】
また図13に示したように、第1の蓋部材を、共通の電極100により形成するとともに、共通の電極100の圧力発生室4側に圧電振動子103と個別電極104を設けたり、必要に応じて共通の電極100の表面に弾性変形に適した層、例えばジルコニアの薄板を積層して構成することもできる。
【0045】
さらには、図14に示したようにスペーサ7を封止する蓋部材105の圧力発生室4側の面、もしくは圧力発生室4を区画する他の部材の圧力発生室側にジュール熱発生素子106を設けて、駆動信号によりジュール熱発生素子106を発熱させて圧力発生室内のインクを気化させて加圧するものとして構成することもできる。なお、図中符号107は保護層を示す。
【0046】
さらには、図15に示したようにスペーサ7の一方の面を封止する蓋部材108の薄肉部108aにより厚肉部108bを区画するとともに、固定基板110を介してフレーム111に縦振動モードの圧電振動子109の一端を固定し、その先端を厚肉部108bに当接させて構成することもできる。このような縦振動モードの圧電振動子としては、図15に示したような変位方向と直交する方向に電極と圧電材料とをサンドイッチ構造に積層したものや、また変位方向と平行な方向に電極と圧電材料を積層して構成することができる。
【0047】
【発明の効果】
以上、説明したように本発明によれば、多様なノズル開口の配列に対して同一のもので対応することができ、製造工程の簡素化、信頼性の向上、及び製造コストの引き下げを図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明のインクジェット式記録ヘッドの一実施例を示す組み立て斜視図である。
【図2】本発明のインクジェット式記録ヘッドの一実施例を、1つのインク加圧用流路ユニットの圧力発生室近傍の構造でもって示す断面図である。
【図3】図(イ)、(ロ)は、それぞれノズルプレートのノズル開口とインク加圧用流路ユニットのインク吐出口との接続構造を示す断面図である。
【図4】本発明が特徴とするインク加圧用流路ユニットの圧力発生室、及びこれに連通するインク吐出口の配列構造を示す図である。
【図5】本発明のインク加圧用流路ユニットを、高い解像度でモノクロ印刷する記録ヘッドに適用する場合の、ノズル開口の配列形態と、これに対応して配置されるインク加圧用流路ユニットの配列形態を示す図である。
【図6】本発明のインク加圧用流路ユニットを、各2列のノズル開口列から濃淡2色のインクを吐出するカラー印刷用記録ヘッドに適用する場合の、ノズル開口の配列形態と、これに対応して配置されるインク加圧用流路ユニットの配列形態を示す図である。
【図7】本発明のインク加圧用流路ユニットを、1列のノズル開口列から1色、合計3色のインクを用いてカラー印刷用記録ヘッドに適用する場合の、ノズル開口の配列形態と、これに対応して配置されるインク加圧用流路ユニットの配列形態を示す図である。
【図8】本発明のインク加圧用流路ユニットを、濃淡2色、合計6色のカラーインクと、黒インクを用いてカラー印刷、モノクロ印刷する記録ヘッドに適用する場合の、ノズル開口の配列形態と、これに対応して配置されるインク加圧用流路ユニットの配列形態を示す図である。
【図9】本発明のインク加圧用流路ユニットを、黒インク、及び3色の色インクを用いてモノクロ印刷、及びカラー印刷する記録ヘッドに適用する場合の、ノズル開口の配列形態と、これに対応して配置されるインク加圧用流路ユニットの配列形態を示す図である。
【図10】本発明のインク加圧用流路ユニットを、3色の色インクを用いて高い解像度でカラー印刷を行う記録ヘッドに適用する場合の、ノズル開口の配列形態と、これに対応して配置されるインク加圧用流路ユニットの配列形態を示す図である。
【図11】本発明のインク加圧用流路ユニットを、黒インク及び3色の色インクを用いてカラー印刷、モノクロ印刷を行う記録ヘッドに適用する場合の、ノズル開口の配列形態と、これに対応して配置されるインク加圧用流路ユニットの配列形態を示す図である。
【図12】本発明の記録ヘッドの圧力発生素子を第1の蓋部材を兼ねる1枚構造の圧電材料で構成した場合の実施例を示す図である。
【図13】本発明の記録ヘッドの圧力発生素子を圧力発生室の内部に設けた実施例を示す図である。
【図14】本発明の記録ヘッドの圧力発生室をジュール熱発生素子により構成した場合の実施例を示す図である。
【図15】本発明の記録ヘッドの圧力発生手段を縦振動モードの圧電振動子で構成した場合の実施例を示す図である。
【図16】従来の積層型インクジェット式記録ヘッドの一例を示す図である。
【符号の説明】
1 インク加圧用流路ユニット
2 第1の蓋板
3 圧電振動板
4 圧力発生室
5 駆動電極
7 スペーサ
8 第2の蓋体
9 連通孔9
10 インク吐出口
20 インク供給口
21 インク供給口形成基板
23 共通のインク室
25 共通のインク室形成基板
28 ノズル開口
29 流路ユニット[0001]
[Field of the Invention]
The present invention relates to an ink jet recording head that ejects ink pressurized in a pressure generating chamber as ink droplets from nozzle openings.
[0002]
[Prior art]
The ink jet recording head has a pressure generating chamber communicating with the nozzle opening, and a part of the pressure generating chamber is mechanically pressurized and deformed by a piezoelectric vibrator, or the pressure generating chamber is heated by a Joule heat generating element. The ink is pressurized by a method such as vaporizing the ink, and ink droplets are ejected from the nozzle openings.
[0003]
In order to improve the print quality in such an ink jet recording head, for example, even if a resolution of 720 dpi or more is required for both monochrome printing and color printing, the minimum pitch of one nozzle opening row is a pressure. There is a limit to reducing the nozzle opening pitch in a single row, which is limited by the width of the generating element. For this reason, a plurality of nozzle opening rows are shifted by a constant dot between each nozzle opening row. Measures are taken to increase the resolution.
That is, as shown in FIG. 16, the ink pressurizing flow path units A, B, and C each including a pressure generating chamber and a pressurizing unit are arranged in a single flow path configuration including a metal plate in which a plurality of nozzle opening rows are formed. A method is adopted in which the unit is fixed to the unit D and configured as one recording head.
[0004]
[Problems to be solved by the invention]
For this reason, it is necessary to prepare a plurality of types of ink pressurizing flow path forming units having ink discharge ports at positions facing the nozzle openings of each nozzle aperture row, which is troublesome in manufacturing and managing the ink pressurizing flow path units. There is a problem that it takes.
The present invention has been made in view of such a problem, and an object of the present invention is to share an ink pressurizing flow path unit that pressurizes ink in response to at least a drive signal, thereby providing various nozzle openings. It is an object of the present invention to provide an ink jet recording head that can accommodate an array with a small number of parts.
[0005]
[Means for Solving the Problems]
In order to solve such a problem, the ink jet recording head of the present invention includes an ink pressurizing flow path unit that forms a pressure generating chamber for pressurizing ink,
A flow passage unit having one end communicating with the pressure generation chamber, a common ink chamber for supplying ink to the pressure generation chamber, and a nozzle opening communicating with the other end of the communication hole;
An ink jet recording head configured to fix the ink pressurizing flow path unit to the flow path unit,
A plurality of the nozzle openings of the flow path unit in a row, and a plurality of nozzles formed in the same pitch P1, and the nozzle openings formed in two rows are arranged in the same row with each other;
A plurality of the nozzle openings formed in a row at the same pitch P1, and a second nozzle group shifted by P1 / 2 between the rows,
The ink pressurization flow path unit has a shape common to the first and second nozzle groups, and a plurality of the pressure generation chambers of the ink pressurization flow path unit are formed in two rows at the same pitch P1. In addition, it is formed with a P1 / 4 pitch shift so as to be biased to one side in the direction of arrangement of the pressure generating chambers of each row between rows,
The ink pressurizing flow path unit is fixed to the flow path unit so that the nozzle opening is located at a position deviated by P1 / 8 in the arrangement direction with respect to the pressure generation chamber.
[0006]
[Action]
Since the ink pressurizing flow path unit is arranged by shifting the nozzle rows composed of pressure generation chambers of the same pitch by a quarter pitch, the nozzle openings are offset by a quarter pitch with respect to the center of the pressure generation chamber. The same nozzle flow path unit can be used for various nozzle opening arrangements, simplifying the manufacturing process, improving reliability, and reducing manufacturing costs. Can be planned.
[0007]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Therefore, details of the present invention will be described below based on the illustrated embodiment.
FIG. 1 is an assembled perspective view showing an embodiment of a recording head of the present invention, and FIG. 2 is a cross-sectional view showing a structure in the vicinity of a pressure generating chamber of one ink pressurizing
[0008]
[0009]
[0010]
These
[0011]
21 is a substrate for forming an ink supply port, which serves as a fixed substrate for the ink pressurizing
[0012]
The ink supply
[0013]
[0014]
These
[0015]
The
[0016]
The ink supply
[0017]
By fixing a plurality of ink pressurizing
[0018]
In the figure,
[0019]
FIG. 4 shows an embodiment of the ink pressurizing
[0020]
The first
[0021]
On the other hand, the first
[0022]
Thus, the ink supply
[0023]
FIGS. 5 to 11 show an embodiment of an ink jet recording head that can be constituted by the ink pressurizing
[0024]
FIG. 5 shows a recording head that performs monochrome printing at a pitch (P2) that is 1/4 of the arrangement pitch of the
[0025]
The
[0026]
Between the two
[0027]
Such an arrangement form of nozzle openings can be dealt with by fixing the two ink pressurizing
[0028]
FIG. 6 shows a case in which three ink pressurizing
[0029]
The
[0030]
Even with such an arrangement of nozzle openings, each of the ink pressurizing
[0031]
In the above-described embodiment, the case where six color inks are ejected using six nozzle opening rows has been described. However, as shown in FIG. 7, three nozzle openings are arranged in the same arrangement form as described above. Only the
[0032]
Furthermore, as shown in FIG. 8, one of the two
[0033]
FIG. 9 shows three ink pressurizing
[0034]
On the other hand, the nozzle openings 75a, 76a, 77a constituting the
[0035]
For such an array of nozzle openings, the
[0036]
On the other hand, with respect to the
[0037]
FIG. 10 is applied to a recording head that uses three ink pressurizing
[0038]
The
[0039]
11 further forms
[0040]
According to this embodiment, the
[0041]
In the above-described embodiment, the example using the piezoelectric vibrator that flexures and vibrates as the pressure generating means has been described. However, various pressure generating means can be used.
[0042]
That is, as shown in FIG. 12, the first lid member for sealing the
[0043]
Such a piezoelectric vibration layer 101 can be formed by various methods such as using a thin plate of a piezoelectric vibration plate, sputtering a piezoelectric material on the common electrode 100, or forming by a hydrothermal method.
[0044]
Further, as shown in FIG. 13, the first lid member is formed by the common electrode 100, and the piezoelectric vibrator 103 and the
[0045]
Furthermore, as shown in FIG. 14, the Joule
[0046]
Further, as shown in FIG. 15, the thick portion 108 b is partitioned by the thin portion 108 a of the
[0047]
【The invention's effect】
As described above, according to the present invention, the same arrangement can be used for various arrangements of nozzle openings, and the manufacturing process can be simplified, the reliability can be improved, and the manufacturing cost can be reduced. Can do.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is an assembled perspective view showing an embodiment of an ink jet recording head of the present invention.
FIG. 2 is a cross-sectional view showing an embodiment of an ink jet recording head of the present invention with a structure in the vicinity of a pressure generating chamber of one ink pressurizing flow path unit.
FIGS. 3A and 3B are cross-sectional views showing a connection structure between a nozzle opening of a nozzle plate and an ink discharge port of an ink pressurizing flow path unit, respectively.
FIG. 4 is a diagram showing an arrangement structure of pressure generating chambers of ink pressurizing flow path units and ink discharge ports communicating with the ink pressurizing flow path unit, which is a feature of the invention.
FIG. 5 shows an arrangement form of nozzle openings and an ink pressurization flow path unit arranged correspondingly when the ink pressurization flow path unit of the present invention is applied to a recording head for monochrome printing at a high resolution. It is a figure which shows the arrangement | sequence form.
FIG. 6 shows an arrangement of nozzle openings when the ink pressurizing flow path unit of the present invention is applied to a recording head for color printing that discharges two shades of light from two nozzle openings. FIG. 6 is a diagram showing an arrangement form of ink pressurizing flow path units arranged corresponding to the above.
FIG. 7 shows an arrangement form of nozzle openings when the ink pressurizing flow path unit of the present invention is applied to a color printing recording head using ink of one color from a single nozzle opening row and a total of three colors. FIG. 5 is a view showing an arrangement form of ink pressurizing flow path units arranged correspondingly.
FIG. 8 shows an arrangement of nozzle openings when the ink pressurizing flow path unit of the present invention is applied to a recording head that performs color printing and monochrome printing using two color shades, a total of six color inks and black ink. It is a figure which shows the form and the arrangement | sequence form of the ink pressurization flow path unit arrange | positioned corresponding to this.
FIG. 9 shows an arrangement of nozzle openings when the ink pressurizing flow path unit according to the present invention is applied to a recording head for monochrome printing and color printing using black ink and three color inks. FIG. 6 is a diagram showing an arrangement form of ink pressurizing flow path units arranged corresponding to the above.
FIG. 10 shows an arrangement form of nozzle openings when the ink pressurizing flow path unit of the present invention is applied to a recording head that performs color printing at a high resolution using three color inks, and correspondingly. It is a figure which shows the arrangement | sequence form of the flow path unit for the ink pressurization arrange | positioned.
FIG. 11 shows an arrangement form of nozzle openings when the ink pressurizing flow path unit of the present invention is applied to a recording head for performing color printing and monochrome printing using black ink and three color inks. It is a figure which shows the arrangement | sequence form of the flow path unit for ink pressurization arrange | positioned correspondingly.
FIG. 12 is a diagram showing an embodiment in which the pressure generating element of the recording head of the present invention is composed of a single-layer piezoelectric material that also serves as a first lid member.
FIG. 13 is a view showing an embodiment in which the pressure generating element of the recording head of the present invention is provided in the pressure generating chamber.
FIG. 14 is a diagram showing an embodiment in which the pressure generating chamber of the recording head of the present invention is configured by a Joule heat generating element.
FIG. 15 is a diagram showing an embodiment in which the pressure generating means of the recording head of the present invention is constituted by a longitudinal vibration mode piezoelectric vibrator.
FIG. 16 is a diagram illustrating an example of a conventional multilayer ink jet recording head.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF
DESCRIPTION OF
Claims (1)
一端が前記圧力発生室に連通する連通孔と、前記圧力発生室にインクを供給する共通のインク室と、前記連通孔の他端に連通するノズル開口を備えた流路ユニットと、
を備え、前記インク加圧用流路ユニットを前記流路ユニットに固定して構成されたインクジェット式記録ヘッドにおいて、
前記流路ユニットの前記ノズル開口が列状に複数同一ピッチP1で、2列形成された前記ノズル開口が列相互に同一列上に並んでいる第1のノズル群と、
前記ノズル開口が列状に複数同一ピッチP1で、2列形成されており、列相互でP1/2ずらされた第2のノズル群と、を具備し、
前記インク加圧流路ユニットは前記第1と第2のノズル群に共通な形状であり、前記インク加圧流路ユニットの前記圧力発生室が、列状に複数同一ピッチP1で、2列形成されており、さらに列相互で各列の前記圧力発生室の配列方向の一方に偏するようにP1/4ピッチずれて形成され、
前記ノズル開口が前記圧力発生室に対して配列方向にP1/8偏する位置になるように前記インク加圧用流路ユニットを前記流路ユニットに固定して構成されているインクジェット式記録ヘッド。An ink pressurizing flow path unit that forms a pressure generating chamber for pressurizing the ink;
A flow passage unit having one end communicating with the pressure generation chamber, a common ink chamber for supplying ink to the pressure generation chamber, and a nozzle opening communicating with the other end of the communication hole;
An ink jet recording head configured to fix the ink pressurizing flow path unit to the flow path unit,
A plurality of the nozzle openings of the flow path unit in a row, and a plurality of nozzles formed in the same pitch P1, and the nozzle openings formed in two rows are arranged in the same row with each other;
A plurality of the nozzle openings formed in a row at the same pitch P1, and a second nozzle group shifted by P1 / 2 between the rows,
The ink pressurization flow path unit has a shape common to the first and second nozzle groups, and a plurality of the pressure generation chambers of the ink pressurization flow path unit are formed in two rows at the same pitch P1. In addition, it is formed with a P1 / 4 pitch shift so as to be biased to one side in the direction of arrangement of the pressure generating chambers of each row between rows,
An ink jet recording head, wherein the ink pressurizing flow path unit is fixed to the flow path unit so that the nozzle opening is positioned at P1 / 8 in the arrangement direction with respect to the pressure generating chamber.
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---|---|---|---|---|
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IT1288762B1 (en) * | 1996-10-17 | 1998-09-24 | Olivetti Canon Ind Spa | INKJET PRINT HEAD AND RELATED HIGH DEFINITION PRINTING METHOD |
GB9710530D0 (en) | 1997-05-23 | 1997-07-16 | Xaar Ltd | Droplet deposition apparatus and methods of manufacture thereof |
US6017112A (en) * | 1997-11-04 | 2000-01-25 | Lexmark International, Inc. | Ink jet printing apparatus having a print cartridge with primary and secondary nozzles |
US6328417B1 (en) | 2000-05-23 | 2001-12-11 | Silverbrook Research Pty Ltd | Ink jet printhead nozzle array |
AU4732700A (en) * | 2000-05-24 | 2001-12-03 | Silverbrook Res Pty Ltd | Ink jet printhead nozzle array |
SG152034A1 (en) * | 2000-05-24 | 2009-05-29 | Silverbrook Res Pty Ltd | An ink jet printhead incorporating an array of nozzle assemblies |
AU2005203479B2 (en) * | 2000-05-24 | 2006-11-23 | Memjet Technology Limited | Inkjet printhead with paired nozzle rows |
US6808254B2 (en) * | 2000-11-30 | 2004-10-26 | Brother Kogyo Kabushiki Kaisha | Ink jet printer head |
US6736493B2 (en) * | 2001-05-01 | 2004-05-18 | Brother Kogyo Kabushiki Kaisha | Ink-jet print head |
DE60331695D1 (en) * | 2002-02-19 | 2010-04-22 | Brother Ind Ltd | Inkjet printhead |
US6846069B2 (en) * | 2002-05-10 | 2005-01-25 | Brother Kogyo Kabushiki Kaisha | Ink-jet head |
JP3937152B2 (en) * | 2002-05-28 | 2007-06-27 | ブラザー工業株式会社 | Inkjet printer head manufacturing method |
CN1856403B (en) * | 2003-09-24 | 2010-06-02 | 精工爱普生株式会社 | Liquid injection head and method of producing the same and liquid injection device |
JP2005096350A (en) * | 2003-09-26 | 2005-04-14 | Brother Ind Ltd | Manufacturing method for inkjet printer head |
US7222937B2 (en) * | 2004-01-10 | 2007-05-29 | Xerox Corporation | Drop generating apparatus |
JP4529813B2 (en) | 2005-06-23 | 2010-08-25 | セイコーエプソン株式会社 | Liquid ejector |
Family Cites Families (11)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS5586767A (en) * | 1978-12-23 | 1980-06-30 | Seiko Epson Corp | Print head |
JPS6119367A (en) * | 1984-07-05 | 1986-01-28 | Canon Inc | Liquid injection recording head |
JPH0375153A (en) * | 1989-08-17 | 1991-03-29 | Seiko Epson Corp | Ink-jet recording device |
JP3139511B2 (en) * | 1990-11-09 | 2001-03-05 | セイコーエプソン株式会社 | Inkjet recording head |
JPH06171084A (en) * | 1992-02-07 | 1994-06-21 | Seiko Epson Corp | Ink jet recording head |
JP3317308B2 (en) * | 1992-08-26 | 2002-08-26 | セイコーエプソン株式会社 | Laminated ink jet recording head and method of manufacturing the same |
JP3144949B2 (en) * | 1992-05-27 | 2001-03-12 | 日本碍子株式会社 | Piezoelectric / electrostrictive actuator |
JP3106044B2 (en) * | 1992-12-04 | 2000-11-06 | 日本碍子株式会社 | Actuator and inkjet printhead using the same |
JP3638293B2 (en) * | 1993-02-05 | 2005-04-13 | 富士写真フイルム株式会社 | Inkjet head |
DE69417347T2 (en) * | 1993-06-03 | 1999-11-04 | Seiko Epson Corp | RECORDING HEAD BY INK JET |
DE4336416A1 (en) * | 1993-10-19 | 1995-08-24 | Francotyp Postalia Gmbh | Face shooter ink jet printhead and process for its manufacture |
-
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